和中国天眼一起“追星”

光山新闻网 采集侠 2022-06-13 09:36:07
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原标题:和中国天眼一起“追星”

  90后小伙儿牛晨辉被星空“震撼”过。

  当时他在新疆,因为对天文仪器感兴趣,主动请缨加入中国科学院国家天文台暗能量射电探测关键技术实验项目。那是由3组抛物柱面射电望远镜和16面碟形射电望远镜组成的天籁实验阵列,始建于2014年。

  观测站所在地海拔高,空气干燥,银河系的“厚盘”悬于天穹,又仿佛近在咫尺。牛晨辉拿着星图,和同伴们一起寻找熟悉或不熟悉的星座。他告诉中青报·中青网记者:“那个地方看到的星星,真的是太美了。也是从那时候开始,我对星空的感觉不一样了,我对天文也开始产生了兴趣。”

  那次“看星星”的震撼,促使这名90后年轻人来到西南大山深处的中国天眼(FAST)继续“追星”:2019年博士生毕业后,牛晨辉选择加入中国科学院国家天文台射电天文研究部,进入中国天眼首席科学家李菂研究员为学科带头人的星际介质演化及恒星形成团组,研究起了“快速射电暴”。

  团队里大部分人都是牛晨辉的前辈和老师,和他年龄差不多的,有比他稍大几岁的助理研究员王培,以及当时在读的两个博士生冯毅、张永坤。

  2020年1月11日,中国天眼正式开放运行,按照李菂之前演讲时的形容,“中国在无线电波段拥有了世界上最先进的设备”。从天文研究的角度来说,牛晨辉、张永坤等“天眼”背后的年轻人,赶上了一个好时代。

  “中国天眼是建给下一代的,给更年轻的科学家和后来者”

  张永坤是整个团队里年龄最小的。

  2019年,他从中国科学院大学本科毕业后直读博士,李菂是他的导师。张永坤本科学的是物理,经常去国家天文台听讲座。他写毕业论文的时候,刚好赶上中国天眼即将建设完成。

  “咱们国家这么大一个望远镜项目,我很感兴趣,想参与一下。”张永坤说。

  于是他给李菂发了一封自荐的电子邮件。去国家天文台“面试”,张永坤特地把自己的成绩单都打印了出来,想给李老师看。

  李菂却说不用,然后跟他讨论毕业论文选题,给他讲中国天眼可以做些什么。也是从那时起,张永坤开始接触快速射电暴(Fast Radio Burst,简称FRB),“这是我们年轻人大有可为的一个领域”。

  快速射电暴是宇宙中一种神秘的爆发现象,是指在毫秒的时间内,大约太阳一年才能辐射出的能量猛烈爆发出来。2007年,首例被发现的快速射电暴公布。但这种神秘现象的起源和物理机制,至今是未知的。

  由于观测设备更新及新技术应用,此后10余年,快速射电暴的个数,从早期的个位数增长到了目前近500例。早期被发现的快速射电暴,都只探测到一次爆发,被认为具有“不可重复性”。直到2016年,一类可以多次爆发的快速射电暴被重复探测到,固有认知才被打破。作为世界上最大的单口径射电望远镜,FAST在几年前就已经开展了快速射电暴的搜寻工作。

  前不久,李菂团队通过FAST的“多科学目标同时巡天”优先重大项目,发现了迄今为止唯一一例持续活跃的重复快速射电暴FRB20190520B。北京时间2022年6月9日,该成果发表于国际学术期刊《自然》杂志,牛晨辉正是这篇论文的第一作者。

  “这一观测发现,对于理解FRB的周围环境和物理起源具有非常重要的科学意义,快速射电暴从2007年被发现以来,一直是天文学领域中最前沿的研究方向之一,特别是其物理起源、辐射机制和周围环境,是其中三个亟待解决的关键科学问题。”中国科学技术大学天体物理教授戴子高在该成果的发布会上说。

  中国天眼正式运行两年多,其获取的数据催生了超过100篇学术论文。